水泥搅拌桩施工技术.docx
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水泥搅拌桩施工技术
水泥搅拌桩施工
技术指导
水泥搅拌桩施工技术指导
1、施工工序
2、施工方法
3、施工注意事项
4、质检工艺流程、检查项目及标准
5、工程质量通病防治
1、施工工序
场地平整→施工放样→钻机定位→制备水泥浆→预搅下沉→提升喷浆搅拌→重复喷浆搅拌→成桩→钻机移位
2、施工方法
施工前做好相关准备工作，在开工前，必须建立健全质量、环保、安全管理体系和质量检测体系。
保证现场规划、三通一平、驻地建设等临时工程满足正常施工的需要，施工人员、机械设备、施工材料到位，满足要求。
水泥搅拌桩是通过专用搅拌机沿深度将水泥等固化剂与土体搅拌成直径40～50cm水泥土桩，用以加固软土地基，桩端应穿过软弱土层并嵌入持力层不少于0.5m，持力层为硬塑状土层或全～中风化岩层。
水泥搅拌桩法又称为深层搅拌法（湿法）和粉喷桩法（干法），主要是在软土中添加固化剂，提高软土复合地基承载力，适宜处理软土发育范围较深、较广的路段处理效应较好，地基承载力提高较为明显。
在施工开始之前应取样做配合比试验，以确定水泥搅拌桩法的适用性，确定最佳的桩距、桩径、粉剂量及施工工艺。
固化剂一般采用水泥浆采用P.O42.5号普通硅酸盐水泥，水灰比一般为0.45～0.55，水泥掺入比为16～25%（天然原状土），水泥掺加量不小于50kg/m。
建议外掺工业废石膏，工业废石膏可取磷石膏、硼石膏、氟石膏、钛石膏等含CaSO4的工业废料。
场地平整：
施工段落在清表后将场地整平，清表厚度一般为30cm。
当地基表层有淤泥或软弱层时，清淤后回填。
场地做好排水坡，挖设排水沟，保证场内不积水。
施工放样：
测量人员根据设计图纸用全站仪精确放出水泥搅拌桩处理的边线和线路中心线。
水泥搅拌桩桩间距依照设计要求，按正三角形布桩，桩位采用拉钢尺定位，并用白灰做点标记。
自检合格后及时向监理工程师报验，经监理验收后方可施工。
钻机就位：
钻机安装调试，检查转速、空压设备、钻杆长度、钻头直径等，并连接好输浆管路，将钻机移到指定位置；钻杆端必须对准桩位中心，垂直度偏差小于0.5°。
制备水泥浆：
水泥浆液按设计配合比拌制，水泥浆拌合时间不得少于5min，不得离析、沉淀，停置时间不得超过2h；灌入浆液时要加筛过滤。
预搅下沉：
待搅拌机及相关设备运转正常后，启动搅拌电机，使搅拌机旋转切土下沉。
钻进速度一般控制在0.4～0.7m/min。
拌机下沉时，开启灰浆泵将水泥浆压入地基中，边喷边旋转。
提升喷浆搅拌：
提升喷浆搅拌，搅拌机下沉到达设计深度后，开启灰浆泵将水泥浆压入到地基中，边喷边旋转；提升喷浆过程中的喷浆量要达到设计要求，并按50～60r/min的转速和v=0.7～0.8m/min的速度，边提升边注浆，直至设计桩长。
成桩要控制搅拌机的提升速度和转速，使连续均匀，以控制注浆量，保证搅拌均匀，同时泵送必须连续，喷浆压力要不小于0.4MPa。
复喷复搅：
当钻头提升至距离原地面50cm左右时，再重新边喷浆边搅拌至桩底，在桩底搅拌、连续喷浆1～2min，搅拌头自桩底反转，边喷浆边旋转，并以50～60r/min的转搅拌轴转速和v=0.7～0.8m/min的速度提升搅拌机，最后搅拌提升至地面，并做好记录。
机具移位：
钻机移位，重复以上步骤，进行下根桩施工。
机具清洗：
当施工告一段落后，清洗全部管路中的残存水泥浆，并将黏附在搅拌头上的软土清洗干净。
桩头处理：
桩体强度达到设计强度70%后，人工对搅拌桩桩头超灌部分进行凿除，并清除现场多余土层；待满足各项检测设计要求后，填筑卵、砾石垫层。
3、施工注意事项
（1）平整场地后即可进行试桩，施工各项参数可据试桩情况进行调节。
水泥搅拌桩施工前必须进行成桩试验，桩数不宜少于5根，且满足以下要求：
应取得满足设计喷入量的各种技术参数，如钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷气压力、单位时间喷入量等。
应确定能保证胶结料与加固软土拌合均匀性的工艺。
掌握下钻和提升的阻力情况，选择合理的技术措施。
根据地层、地质情况确定复喷范围。
（2）桩径为50cm，正三角形布桩，桩距由场地地质条件确定，一般为1.0～1.5m。
桩长由软土层厚度确定，桩端应穿过软土层并嵌入持力层不少于0.5m，视持力层承载力确定，持力层宜取强～中分化岩层或坚实土层。
（3）施工顺序为先外排后内排、先周边后中间，并宜按隔1～2孔的施工顺序进行。
（4）施工后必须对复合地基的加固效果进行检测：
成桩7d后开挖浅部桩头，检查搅拌桩的均匀性，量测成桩直径，检查数量为桩总数的5%；成桩28d后采用复合地基荷载试验和单桩荷载试验检查处理效果，复合地基承载力根据路基填土高度而定，但要求大于150KPa。
（5）严格控制喷粉标高和停粉标高，不得中断喷粉，确保桩体长度；严格控制粉喷时间、停粉时间和喷入量。
应采取措施防止桩体上下喷粉不匀、下部剂量不足、上下部强度差异大等问题，桩身上部范围内必须进行二次搅拌，确保桩身质量。
（6）如喷粉量不足，应整桩复打，复打的喷粉量不小于设计用量。
因故喷粉中断时，必须复打，复打重叠长度应大于1m。
（7）钻头直径的磨损量不得大于10mm。
（8）施工设备必须配有自动记录的计量系统。
（9）桩体检验合格后，铺设土工材料及砂垫层，铺设土工合成材料的土层表面应平整，表面严禁有碎、片石等坚硬凸出物。
在距土工合成材料层8cm以内的路堤填料其最大粒径不得大于6cm。
土工格栅之间则采用铁丝绑扎联接，且其叠合长度不应小于15cm，铺设时不允许有褶皱，铺设时可参照加劲法和有关规范进行操作。
（10）铺垫砂砾垫层前需按规范清表并平整场地，砂砾垫层为排水通道，宜用级配良好的砂砾，其含泥量≤3%，渗透系数为6×10～6×10cm/s，结合地基地面实际情况，砂砾垫层底面要求略向路基边缘倾斜，并以振动压路机碾压使之密实。
（11）路基填土宜在成桩28天经检验合格后进行。
4、质检工艺流程、检查项目及标准
（1）成桩3d内，用轻型动力触探（N10）检查每米桩身的均匀性，检查频率为每段内总桩数的1%且不少于3根。
（2）成桩7d后，采用浅层开挖、目测检查桩体搅拌均匀性、整体性及外观质量，并测量成桩直径。
开挖深度为停浆面以下1.5m处。
检查频率为每段落总桩数的5%。
（3）成桩28d后，钻芯取样做无侧限抗压强度，每根桩取3处，即距桩顶及桩底1m处，桩中间，每处取2个试件。
检验频率为每段落总桩数0.1%，且不少于1根桩。
同时检查搅拌均匀性、桩长及桩底是否穿过软土层。
（4）成桩28d后，对单桩承载力及复合地基承载力进行检测。
检测频率为每施工段总桩数的0.1%，且不少于3根。
（5）实测项目质量，应执行规范《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1—2004）规定的要求，见下表。
粉喷桩实测项目
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
权值
1
桩距（mm）
±100
抽查2%
1
2
桩径（mm）
不小于设计
抽查2%
2
3△
桩长（m）
不小于设计
查施工记录
3
4
竖直度（%）
1.5
查施工记录
1
5
单桩喷粉量
符合设计要求
查施工记录
3
6
强度（KPa）
不小于设计
抽查5%
3
5、工程质量通病防治
（1）桩体强度不足、搅拌不均匀
加固剂必须连续供料，拌和必须均匀。
储料罐容量应不小于一根桩的用量加规定的备用量。
当储量不足时，不得进行下一根桩的施工。
施工中操作人员必须记录压力、喷入量、提升速度等有关参数的变化，当发现喷料不足时，应及时下沉复喷，直至满足设计要求为止。
严格控制喷粉标高和喷粉标号，不得无故中断、停喷。
严禁尚未喷粉，就进行桩杆提升作业。
成桩后经检测强度不足时，应按强度损失情况予以降级处理，必要时重新补打。
施工时，必须按规定进行桩头部分的复拌，使喷粉与地基土均匀拌和。
因故停机超过3h，粉体中断，应下沉重复搅拌，复拌重叠孔段应大于1m。
成桩后经检测拌和不均匀时，应关闭发送不均匀器，再次将钻杆沉至要求的深度，再搅拌提升至地面，
以保证拌和均匀。
（2）卡钻
实行慢速钻进。
提出钻头，改进钻头。
如位置较浅，可用其他方法疏松土层后再钻。
如提升钻杆时卡钻，则应暂停喷粉，待正常后再复钻。
（3）喷粉不畅或堵塞
检查空压机运行情况，调整气源压力，处理输气管的米粉不严问题，确保正常输气。
提出钻头，清理喷嘴。
清除固化中的杂物和大颗粒，改用符合要求的固化料。
喷粉不畅时，操纵喷料阀门由关到开，由开到关，反复多次。
（4）桩体疏松
对局部土层含水量过低，可向土层适当加水，对大面积干土应改用浆液搅拌法成桩。
可二次钻进，复喷一次。
检查输灰管路，提高喷灰数量。
（5）断桩
水泥或石灰应妥善保管，防止受潮，固化料用前要过筛，确保符合要求的灰料入储灰罐。
经常检查管道，确保输灰畅通。
喷灰剂量要准确，供气风压要满足要求。
提升钻杆前要先喷灰1～2min后，均匀搅拌提升。
钻头或输灰管道堵塞，应立即停钻清理。
对已断灰桩应将上部断桩打除后，用水泥砂浆补桩或在邻位补桩。
（6）空心桩
控制提钻速度，确保均匀提升、均匀喷灰、均匀搅拌。
经常检查计量秤，确保计量准确。
经常检查输灰管路的喷灰量和供气压力，确保平稳送灰。
遇松软土层或黏土层应调整输出转速，保证钻杆的适应性。
调整空压机的气压，保证气压的稳定。
（7）漏桩
应该逐桩编号，成桩过程中应逐排逐号进行。
桩位应该做明显标记，并注意在施工过程中不得损坏。
应设专职人员进行施工记录，认真记录施工过程中的桩号、桩长、喷粉量等技术数据。
对已漏桩应予以及时补桩。
（8）喷浆量不足
钻进速度、提升速度不能过快。
水泥浆不能离析，要严格按照设计的配合比配制，水泥要过筛，为防止水泥浆离析，可在灰浆机中不断搅动，待压浆前才将水泥浆倒入料斗中。
对每根桩的水泥用量，水泥浆拌制的罐数，压浆过程是否有断浆现象进行监督。
喷浆口采取逆阀门，不得倒灌泥土。
对泵的输浆管路要定时清理，防止杂物、硬块进入堵塞。
（9）桩长不够
钻杆标线控制法：
施工之前先丈量钻杆长度，可用红色油漆在钻杆上划出桩长长度，并作明显标志（桩长应不小于设计要求），以便掌握钻杆钻人深度、复搅深度，确保达到设计桩长的长度。
度盘读数控制法：
采用带有度盘读数器的钻机，利用钻机上控制钻杆钻入深度的圆盘，通过指针读数可直接反映出钻桩的长度。
注意开钻之前，指针读数必须为零。
根据实际施工经验，水泥土搅拌法在施工到顶端0.3～0.5m范围时，因上覆压力较小，搅拌质量较差。
因此，施工的桩顶标高应比设计确定的基底标高高出约
0.5m．待开挖基时，再将上部桩身质量较差的0.5m桩段
凿去。
（10）桩位、桩距不匀
机械设备进场前，要进行场地规整、清理，施工地面要求比桩顶设计高程高500 mm。
施工单位应按照设计的搅拌桩平面布置图放样并编号，在桩位处地面钉设不易更改的标记（现场一般采用筷子和石灰粉），放样成果经监理工程师检验合格后，桩机方可开始施工。
施工中应保持搅拌机底盘的水平和导向架的竖直，在桩机井架的正面和侧面一定要吊挂垂球，垂球重量不小于2kg，防止施工时桩机倾斜而导致检测时桩体无法检测到底。
搅拌桩的垂直偏差不得超过1.5%，桩位的偏差不得大于50mm。
为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求，
应在主机上悬挂一吊锤，通过控制吊锤与钻杆上、下、
左、右距离相等来进行控制。
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